EP0388601A2 - Forming fabric for the wet end of a paper making machine - Google Patents
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Definitions
- the basic idea of the proposed invention is therefore to attach the reinforcement of the high wear zones only after weaving and fixing or, if desired, only after the sieve has been cut and sewn.
- reinforcement elements of a wear compound are attached to the fabric body or in the fabric body in the high wear zones of the screen fabric to be reinforced.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Formiersieb für die Naßpartie einer Papiermaschine, bestehend aus einem einlagigen oder mehrlagigen Gewebe aus Metall oder Kunststoff, das im Bereich seiner randseitigen Hochverschleißzone eine Verstärkung gegen Abnutzung durch Abrieb aufweist.The invention relates to a forming fabric for the wet end of a paper machine, consisting of a single-layer or multi-layer fabric made of metal or plastic, which has a reinforcement against wear due to abrasion in the region of its high-wear zone.
Derartige Formiersiebe werden zur Herstellung von Papier eingesetzt und laufen als endlose Bänder über das Walzensystem der Naßpartie der Papiermaschine. Dabei entwässern sie eine Fasersuspension, bilden dadurch ein Faservlies und transportieren dieses Vlies zur Pressenpartie der Papiermaschine. Bei diesem Prozeß können derartige Siebe sich mit Geschwindigkeiten bis zu 2000 m/min bewegen. Aufgrund des Oberflächenkontaktes mit den Entwässerungselementen und den Walzen nutzen sich solche Siebe ab, werden also verbraucht.Such forming fabrics are used for the production of paper and run as endless belts over the roller system of the wet end of the paper machine. In doing so, they dewater a fiber suspension, thereby forming a fiber fleece and transporting this fleece to the press section of the paper machine. In this process, such screens can move at speeds up to 2000 m / min. Due to the surface contact with the drainage elements and the rollers, such screens wear out and are therefore used up.
Es hat sich gezeigt, daß die Abnutzung oder der Verschleiß dieser Siebe unabhängig von ihrer Bauart vor allem in einem streifenförmigen Gebiet in der Nähe ihrer Ränder und parallel zu diesen besonders schnell stattfindet. Dieses Gebiet hohen Verschleißes, auch Hochverschleißzone (HVZ) genannt, ist also ein die Lebensdauer dieser Siebe wesentlich mitbestimmender Faktor. Haben die Siebe einen bestimmten Abnutzungsgrad erreicht, besteht die Gefahr des Querreißens, wodurch das Sieb unbrauchbar wird und durch ein neues Sieb ersetzt werden muß. Die Folge dieses Verschleißes ist also nicht nur der Verlust des Siebes als solchem, sondern auch Maschinenstillstand und Produktionsausfall für die Zeitspanne des Siebwechsels.It has been shown that the wear and tear of these screens, regardless of their design, takes place particularly quickly in a strip-shaped area near their edges and parallel to them. This area of high wear, also known as high wear zone (HVZ), is a factor that significantly influences the life of these screens. If the sieves have reached a certain degree of wear, there is a risk of transverse tearing, which makes the sieve unusable and must be replaced by a new sieve. The consequence of this wear and tear is therefore not only the loss of the screen as such, but also machine downtime and production downtime for the period of the screen change.
Um die Verschleißbeständigkeit der Hochverschleißzonen zu erhöhen, ist bereits vorgeschlagen worden, in diesen Zonen zusätzliche Verschleißfäden in das Gewebe einzuweben. Diese Art der Verstäkung hat jedoch den Nachteil, daß sie bereits beim Weben angebracht werden muß. Da die Papiermaschinensiebe unterschiedliche Breiten aufweisen, müssen solche Verstärkungsfäden für jedes Sieb mit einer anderen Breite neu plaziert werden. Zu diesem Zweck sind erhebliche Umzieharbeiten erforderlich. Außerdem ist durch die Positionierung der Verstärkungsfäden beim Weben auch der Breitenzuschnitt festgelegt. Dies bedeutet, daß Webfehlern, die sehr häufig in der Nähe der Webkante auftreten, durch den Zuschnitt nicht mehr ausgewichen werden kann. Eine Verstärkung der Hochverschleißzonen mittels zusätzlicher Verschleißfäden hat sich daher als relativ unwirtschaftlich erwiesen und wird deshalb auch nur in Sonderfällen ausgeführt.In order to increase the wear resistance of the high wear zones, it has already been proposed to weave additional wear threads into the fabric in these zones. However, this type of reinforcement has the disadvantage that it has to be attached during weaving. Since the paper machine screens have different widths, such reinforcing threads have to be repositioned with a different width for each screen. Significant moving work is required for this purpose. In addition, the width cut is determined by the positioning of the reinforcement threads during weaving. This means that weaving errors, which very often occur near the selvedge, can no longer be avoided by cutting. A reinforcement of the high wear zones by means of additional wear threads has therefore proven to be relatively uneconomical and is therefore only carried out in special cases.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, die Verstärkung der Hochverschleißzonen mit anderen Mitteln durchzuführen, die keine nachteiligen Auswirkungen der oben geschilderten Art haben.The object of the invention is therefore to carry out the reinforcement of the high wear zones with other means which have no adverse effects of the type described above.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstärkung in Form einer Verschleißmasse auf das Gewebe aufgebracht und mit ihm verbunden ist.This object is achieved in that the reinforcement is applied to the fabric in the form of a wear compound and connected to it.
Der Grundgedanke des Erfindungsvorschlags besteht somit darin, die Verstärkung der Hochverschleißzonen erst nach dem Weben und Fixieren anzubringen oder auch erst, falls dies gewünscht werden sollte, nach dem Siebzuschnitt und dessen Nahtung. Zu diesem Zweck werden in den zu verstärkenden Hochverschleißzonen des Siebgewebes Verstärkungselemente von einer Verschleißmasse auf dem Gewebekörper bzw. in dem Gewebekörper angebracht.The basic idea of the proposed invention is therefore to attach the reinforcement of the high wear zones only after weaving and fixing or, if desired, only after the sieve has been cut and sewn. For this purpose, reinforcement elements of a wear compound are attached to the fabric body or in the fabric body in the high wear zones of the screen fabric to be reinforced.
Es ist denkbar, daß die Verschleißmasse die Hochverschleißzone nur teilweise bedeckt, wozu sie, gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, eine zu den Rändern des Siebs in etwa parallel verlaufende Linienstruktur bildet oder punktförmig oder strichförmig auf die Sieboberfläche aufgebracht ist.It is conceivable that the wear mass only partially covers the high wear zone, for which purpose, according to an advantageous embodiment of the invention, it forms a line structure running approximately parallel to the edges of the sieve or is applied to the surface of the sieve in a punctiform or line-like manner.
Die Verschleißmasse besteht, gemäß einem weiteren Vorschlag, der sich besonders bewährt hat, aus einem Polymer, das mit einem Schmelzkleber vermischt ist. Als Polymer haben sich Polyester oder Polyamid als besonders geeignet erwiesen. Das Polymer kann in Form von Monofilen oder Multifilen vorliegen, welche mit einem Haftvermittler auf dem Sieb befestigbar sind. Grundsätzlich kann die Verschleißmasse unabhängig von ihrer Konfiguration, in der sie auf der Sieboberfläche vorliegt, sowohl auf der Innenseite als auch auf der Aus senseite des Siebs aufgebracht sein, da Verschleißerscheinungen in der Regel auf beiden Siebseiten in einem mehr oder minder ausgeprägten Maße auftreten.According to a further proposal that has proven particularly useful, the wear mass consists of a polymer that is mixed with a hot melt adhesive. Polyester or polyamide have proven to be particularly suitable as polymers. The polymer can be in the form of monofilaments or multifilaments, which can be attached to the sieve with an adhesion promoter. In principle, regardless of the configuration in which it is present on the screen surface, the wear mass can be on the inside as well as on the outside be applied to the side of the sieve, since signs of wear generally appear to a greater or lesser extent on both sides of the sieve.
Die Verschleißmasse ist zweckmäßigerweise auf dem Siebgewebe so aufgebracht, daß sie zumindest teilweise in den Gewebekörper eindringt und sich in ihm verankert. Das Aufbringen der Verschleißmasse, das in den ober erwähnten punktförmigen, strichförmigen oder linienförmigen Konfigurationen erfolgen kann, geschieht vorteilhafterweise in Form von Spinnfäden oder Fadenpartikeln.The wear mass is expediently applied to the screen fabric in such a way that it at least partially penetrates into the fabric body and is anchored in it. The application of the wear mass, which can take place in the above-mentioned point-shaped, line-shaped or line-shaped configurations, advantageously takes place in the form of spun threads or thread particles.
Für die Dicke der Verschleißmasse, mit der sie über die Gewebeoberfläche hinausragt, hat sich ein Bereich von 10 µm bis 300 µm als besonders vorteilhaft erwiesen. Dabei versteht es sich, daß die Dicke letztlich von dem Verschleißmassenmaterial und der mittleren Lebensdauer des Siebgewebes abhängt, wobei entsprechende Erfahrungswerte zugrundezulegen sind und angestrebt wird, daß die Verschleißmasse dann aufgebraucht ist, wenn das Sieb als solches aufgrund des normalen Verschleißes in anderen Oberflächenbereichen des Siebes als in den Hochverschleißzonen ausgetauscht werden muß.A range from 10 μm to 300 μm has proven to be particularly advantageous for the thickness of the wear mass with which it extends beyond the fabric surface. It goes without saying that the thickness ultimately depends on the wear mass material and the average life of the screen fabric, based on corresponding empirical values and the aim is that the wear mass is used up when the screen as such due to normal wear and tear in other surface areas of the screen than must be replaced in the high wear zones.
Da die Verschleißmasse in den Hochverschleißzonen die Durchlässigkeit dieser Zonen für das aus dem Papierstoff zu entfernende Wasser naturgemäß verringert, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Verschleißmassenauftrag auf die Sieboberfläche in den oben erwähnten Mustern vorzunehmen, um dadurch die Durchlässigkeit zu steuern. Eine gezielte Verringerung der Durchlässigkeit in den Hochverschleißzonen kann sich dabei sogar zusätzlich verschleißmindernd auswirken, weil sie der Austrocknung der Ränder des Faservlieses entgegenwirkt.Since the wear mass in the high wear zones naturally reduces the permeability of these zones for the water to be removed from the paper stock, it has proven to be expedient to apply the wear mass to the screen surface in the above-mentioned patterns in order to thereby control the permeability. A targeted reduction in the permeability in the high wear zones can even additionally reduce wear, because it counteracts the drying out of the edges of the nonwoven fabric.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines endlosen Formiersiebs in verkleinertem Maßstab, auf dessen randseitigen Hochverschleißzonen auf der Innenseite und der Außenseite des Siebs eine Verschleißmasse aufgebracht ist,
- Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Siebgewebes gemäß Fig. 1, auf dessen Innenseite die Verschleißmasse punktförmig aufgebracht ist,
- Fig. 3 eine schematische Draufsicht eines Teils des Randes eines Formiersiebgewebes, bei dem die Verschleißmasse in Form von in etwa parallel verlaufenden Linien aufgebracht ist,
- Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche schematische Draufsicht eines Teils des Randbereiches des Siebgewebes, bei dem die Verschleißmasse in Form eines aus einzelnen aufeinanderfolgenden und nebeneinanderliegenden Strichen gebildeten Streifens aufgebracht ist, und
- Fig. 5 eine den
Figuren 3 und 4 ähnliche Draufsicht, bei der die Verschleißmasse punktförmig auf die Sieboberfläche aufgebracht ist, entsprechend der Schnittansicht von Fig. 2.
- 1 is a perspective view of an endless forming fabric on a reduced scale, on the edge-side high wear zones on the inside and outside of the screen, a wear mass is applied,
- 2 shows a cross-sectional view of a screen fabric according to FIG. 1, on the inside of which the wear mass is applied in a punctiform manner,
- 3 shows a schematic top view of part of the edge of a forming fabric, in which the wear mass is applied in the form of lines running approximately parallel,
- Fig. 4 is a schematic plan view similar to Fig. 3 of a portion of the edge region of the screen fabric, in which the wear mass is applied in the form of a strip formed from individual successive and adjacent lines, and
- 5 shows a plan view similar to FIGS. 3 and 4, in which the wear mass is applied to the screen surface in a punctiform manner, corresponding to the sectional view of FIG. 2.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte endlose Formiersieb 10, das aus einem ein- oder mehrlagigen Gewebe aus Metall- oder Kunststoffäden bestehen kann, weist im Bereich seiner randseitigen Hochverschleißzonen sowohl auf der Innenseite 3 des Formiersiebs als auch auf seiner Außenseite 11 eine Verstärkung 1, 2 in Form einer Verschleißmasse auf, die aus einem Polymer besteht, das mit einem Schmelzkleber vermischt ist und beispielsweise ein Polyester oder ein Polyamid ist. Die Verschleißmasse bildet eine zu den Rändern 5, 6 des Formiersiebs 10 in etwa parallel verlaufende Linienstruktur 7, wie sie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bestehend aus Linienscharen, die sich in Sieblängsrichtung erstrecken, wobei die Abstände der einzelnen Linien so gewählt werden können, daß die Durchlässigkeit der Verstärkungen 1, 2 für das aus dem Papierstoff abzuführende Wasser präzise einstellbar ist. Dabei wurde festgestellt, daß sich eine gezielte Verringerung der Durchlässigkeit sogar zusätzlich verschleißmindernd auswirkt, weil sie der Austrocknung der Ränder des sich auf dem Siebgewebe bildenden Faservlieses entgegenwirkt.The endless forming fabric 10 shown schematically in FIG. 1, which can consist of a single or multi-layer fabric made of metal or plastic threads, has both in the area of its edge-side high wear zones on the
Die Herstellung der Hochverschleißzonenverstärkung, also das Aufbringen der Verschleißmasse, erfolgt somit erst, nachdem das Siebgewebe hergestellt worden ist, wobei, wie in Fig.1 gezeigt, die Hochverschleißzonenverstärkung zweckmäßigerweise erst nach dem Zuschnitt und nach der Nahtung des Siebes vorgenommen worden ist, obgleich dies nicht Bedingung ist, so daß die Verstärkung eine sich in Sieblängsrichtung erstreckende, ununterbrochene, bandförmige Zone beidseitig des Formiersiebrandes 5, 6 bildet.The production of the high wear zone reinforcement, i.e. the application of the wear mass, therefore takes place only after the sieve fabric has been produced, whereby, as shown in FIG is not a condition so that the reinforcement forms an uninterrupted, band-shaped zone extending in the longitudinal direction of the screen on both sides of the forming
Wie aus der vergrößerten Teillängsschnittansicht eines Formiersiebgewebes der in Fig. 1 gezeigten Art entnehmbar ist, läßt sich die Verschleißmasse auf die Gewebeoberfläche auch in Form von Punkten 9 aufbringen, wodurch in etwa die in Fig. 5 in Draufsicht gezeigte Konfiguration auf der Sieboberfläche entsteht. Diese punkt förmige Konfiguration wird von Tropfen gebildet, welche feste Partikel eines Materials hoher Abriebfestigkeit enthalten können. Solche Partikel können zum Beispiel Abschnitte von Polyamid Monofilamenten oder -Multifilamenten sein.As can be seen from the enlarged partial longitudinal sectional view of a forming fabric of the type shown in FIG. 1, the wear mass can also be applied to the fabric surface in the form of
Die Verschleißmasse besteht in den in den Zeichnungsfiguren beispielsweise dargestellten Konfigurationen, also in den Linienstrukturen 7 von Fig. 3, der strichförmigen Struktur 8 von Fig. 4 und der punktförmigen Struktur 9 von Fig. 5,aus einem Polymer, das mit einem Schmelzkleber vermischt ist und zweckmäßigerweise ein Polyester oder Polyamid ist. In den Fällen, in denen das Polymer wenigstens teilweise aus Monofilen oder Multifilen gebildet ist, lassen sich diese Fäden auf dem Sieb nach der Benetzung oder dem Tränken mit einem Haftvermittler auflegen und auf diese Weise befestigen oder aus einer Polyester- oder Polyamid-Schmelze beispielsweise mit Hilfe einer Spinndüse in Form von Spinnfäden auf die Siebgewebeoberfläche beschichtungsartig aufbringen. Zur besseren Haftung am Siebkörper kann die Schmelze in diesem Fall auch ein Haftmittel, beispielsweise einen Schmelzkleber, enthalten.In the configurations shown, for example, in the drawing figures, that is to say in the line structures 7 from FIG. 3, the line-shaped structure 8 from FIG. 4 and the
Anstelle von in Form ganzer Fäden läßt sich die Verschleißmasse aber auch in Form von Fadenpartikeln auf das Siebgewebe aufbringen, die - wie bereits in Verbindung mit Fig. 5 erwähnt - dann,von einem Schmelzkleber umschlossen,tropfenförmig abgelegt werden.Instead of in the form of whole threads, the wear mass can also be applied to the sieve fabric in the form of thread particles, which - as already mentioned in connection with FIG. 5 - are then deposited in a drop shape, enclosed by a hot melt adhesive.
Unabhängig von der gewählten Strukturierung der Verschleißmasse auf der Sieboberfläche, für die die Figuren 3 bis 5 nur Beispiele zeigen, die keinerlei beschränkenden Charakter haben sollen, weil auch vielfältigste andere Strukturen dieselbe Aufgabe der nachträg lichen Schaffung einer Verschleißzone auf dem fertigen Siebgewebe erfüllen, wird die Menge der aufzutragenden Verschleißmasse den jeweiligen Umständen entsprechend gewählt, das heißt, Kriterium für diese Menge ist nicht nur die gewünschte Wasserdurchlässigkeit der Verschleißzone, sondern vor allem die gewünschte Lebensdauer, die naturgemäß nicht länger zu sein braucht wie die mittlere Lebensdauer der übrigen Formiersiebbereiche. Davon ist dann nicht nur das für die Verschleißmasse gewählte Material abhängig, für das im obigen Polyamid und Polyester angegeben wurde, jedoch auch andere verschleißhemmende, dem Fachmann bekannte Materialien in Frage kommen, sondern auch die mittlere Dicke des Massenauftrags auf die Gewebeoberflächen wird sich danach zu richten haben, für die Werte zwischen etwa 30 µm bis etwa 150 µm sich als besonders günstig erwiesen haben.Regardless of the chosen structuring of the wear mass on the screen surface, for which the figures 3 to 5 only show examples, which should not have any restrictive character, because the most varied of other structures have the same task of retrofitting Lichen creation of a wear zone on the finished screen fabric, the amount of wear mass to be applied is selected according to the respective circumstances, that is, the criterion for this amount is not only the desired water permeability of the wear zone, but above all the desired service life, which of course no longer needs to be like the average life of the other forming fabric areas. This not only depends on the material selected for the wear mass, for which the above polyamide and polyester have been specified, but also other wear-inhibiting materials known to the person skilled in the art are also possible, but also the average thickness of the mass application to the fabric surfaces will then increase have judged, for which values between about 30 microns to about 150 microns have proven to be particularly favorable.
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